多諧電路怎麼推場管

多諧振盪器：利用深度正反饋，透過阻容耦合使兩個電子器件交替導通與截止，從而自激產生方波輸出的振盪器。常用作方波發生器。

多諧振盪器是一種能產生矩形波的自激振盪器，也稱矩形波發生器。“多諧”指矩形波中除了基波成分外，還含有豐富的高次諧波成分。多諧振盪器沒有穩態，只有兩個暫穩態。在工作時，電路的狀態在這兩個暫穩態之間自動地交替變換，由此產生矩形波脈衝訊號，常用作脈衝訊號源及時序電路中的時鐘訊號。

多諧振盪器電路圖（一）

多諧振盪器在溫控報警電路中的應用

下圖是利用多諧振盪器構成的簡易溫控報警電路，圖中ICEO是三極體T基極開路時，由集電區穿過基區流向發射區的反向飽和電流，稱作穿透電流。ICEO是三極體的熱穩定性引數之一，常溫下，矽管的ICEO比鍺管的ICEO要小；溫度升高，ICEO增大，且鍺管的ICEO隨溫度升高增大較快。選用電晶體時一般希望ICEO儘量小，但本電路採用穿透電流大，且對溫度變化敏感的鍺管，利用其ICEO控制555定時器復位端4管腳的電壓。

圖中555定時器與R1、R2和C組成多諧振盪器，其復位端4腳RD透過R3接地。常溫下，鍺管穿透電流ICEO較小，一般在10～50μΑ，在3上產生的電壓較低，則555復位端4腳RD的電壓較低，則555處於復位狀態，多諧振盪器停振。當溫度升高或有火警時，ICEO增大，在R3上產生的電壓升高，使555復位端4腳RD為高電平，多諧振盪器開始振盪，揚聲器發出報警聲。

溫控報警電路不同的電晶體，其ICEO值相差較大，故需改變R3的阻值來調節控溫點。方法是先把測溫元件T置於要求報警的溫度下，調節R3使電路剛發出報警聲。報警的音調取決於多諧振盪器的振盪頻率，由元件R1、R2和C決定，改變這些元件值，可改變音調，但要求R1大於1kΩ。

多諧振盪器電路圖（二）

電路組成及工作原理

下面圖3-1是基於555的多諧振盪器連線圖

多諧振盪器的工作原理

多諧振盪器是一種自激振盪電路。因為沒有穩定的工作狀態，多諧振盪器也稱為無穩態電路。其工作原理是這樣的：在剛接同電源時，由於電容C1兩端的電壓不能突變，使積體電路A的2腳電壓為0V，這一低電壓加到電壓比較器D的同相輸入端，使電壓比較器D輸出低電平，該低電平加到與非門B的一個輸入端，這樣，輸出端Q輸出高電平，即多諧振盪器輸出電壓U0為高電平，通電之後，直流電壓+V透過電阻R1和R2對電容C1充電，由於電容C1的充電要有一個過程，在C1兩端的電壓沒有充到一定程度時，電路保持輸出電壓U0為高電平狀態，這是一個暫穩態。

隨著對電容C1充電的進行，（C1上的充電電壓極性為上正下負），當C1上的電壓達到一定程度時，積體電路A的6腳電壓為高電平，該高電平加到內電路中的電壓比較器C的反相輸入端，使比器C輸出低電平，該低電平加到與非門A的一個輸入端，使RS觸發器翻轉，即為Q端輸出低電平，即U0為低電平，Q非為高電平，從圖中所示波形中可看出，此時U0已從高電平翻轉到低電平。

Q非為高電平後，該高電平經過電阻RS加到VT1基極，使VT1飽和導通，由於VT1導通後集電極和發射極之間的內阻減小，這樣電容C1上充到的上正下負電壓開始放電，其放電迴路是：C1的上端——R2——積體電路A的7腳——VT1集電極——VT1發射極——地端——C1的下端，在這放電的過程中，多諧振盪器保持U0為低電平狀態，隨著C1的放電，C1上的電壓在下降，當C1上的電壓下降到一定程度時，使積體電路的2腳電平很低，即電壓較器D的同相輸入端電壓很低，使比較器D輸出低電壓，該低電壓加到與非門B的一個輸入端，使RS觸發器再次翻轉，翻轉到Q為高電平的暫穩態，即U0為高電平，由於Q為高電平，Q非為低電平，使VT1管的基極電壓很小，VT1截止，電容C1停止放電，改變為+V透過電阻R1和R2對電容C1充電，這樣電路進入第2個週期，如此反覆達到振盪器的作用。

由模擬的該電路輸出波形，如圖3-2所示

多諧振盪器一旦起振之後，電路沒有穩態，只有兩個暫穩態，它們做交替變化，輸出連續的矩形脈衝訊號，因此它又稱作無穩態電路，常用來做脈衝訊號源。

多諧振盪器電路圖（三） 電路及工作原理

電路見下圖。74HC00為四一二輸入端與非門。

如果將二輸入端與非門的一個輸入端接高電平，或者將兩個輸入端短接，則其輸出便與餘下的一個輸入端或兩個短接的輸入端反相，相當於一個反相器。在下圖所示電路中，設IC1A的①腳、IC1B的⑤腳為高電平（K1按下，K2斷開），則IC1A可看作②腳輸入③腳輸出、可看作IC1B④腳輸入⑥腳輸出的反相器，其傳輸特性如右圖所示。

由於R1的負反饋作用，如果②腳電壓較低，③腳輸出高電壓，則透過R1把②腳電平拉高；如果②腳電壓較高、③腳輸出低，則透過R1把②腳電平拉低，結果折衷停在中心點C。輸出100%反饋到輸入，相當於把左下三角形部分按照虛線折到右上角。虛線與傳輸特性的交點C就是反相器的工作點，約等於1/2VCC。C點位於傳輸特性的陡坡中心。本例中，74HC00輸入變化1mV，輸出變化高達1V。

由於IC1③腳和④腳連按，其⑥腳輸出的訊號與②腳同相當幅度放大。圖中C1起正反饋作用。只要②腳電壓有微小的波動，如提高0。1mV，則③腳電壓降低100mV，再經IC1B反相，⑥腳輸出電壓升高大於1V，此電壓變化透過C1送回②腳，使②腳電壓繼續升高，直至VCC+0。7V。這時，IC1內部的保護二極體導通，使輸入電壓不能高，反相器工作點停在右圖的D點。

D點位於傳輸特性的水平線上，輸入變化幾乎不影響輸出。此時，IC1的②腳為高電平，③腳為低電平，⑥腳為高電平。電阻R1接在②、③腳之間。③腳是輸出端，內阻很低，②腳是輸入端，內阻極高。②高③低的電位差使得R1上的電流I的方向如左圖所示，放電的起始電壓為VCC+0。7V，放電的最終電壓為0V。

實際放電到C點（1/2VCC）附近，就停止了。放電從VCC+0。7V到1/2VCC約需1。1R1C1=1。1&TImes；（2。2&TImes；l0（6））&TImes；（0。1&TImes；10（-6）≈0。25s。

這時，②腳變低，經過IC1A反相放大→③腳變高→IC1B反相放大→⑥腳快速變低→C1→②腳。正反饋作用持續到②腳電壓降至-0。7V。這時IC1內部的保護二極體導通，使輸入電壓不能低，反相器工作點停在E點。E點在傳輸特性的水平線上，輸入變化幾乎不影響輸出。此時的狀態是②低、③高、⑥低。R1對C1充電。充電起始電壓為-0。7V，充電最終電壓為VCC。

充電從0。7V到1/2VCC約需1。1R1C1=0。25s，然後就停止充電，進入正反饋，轉向工作點D。實際上，電路工作在D、E狀態的時間長，經過C的時間很短，故輸出是個方波，一個週期約0。5s。方波比正弦波諧波多，聽起來比較悅耳。許多音樂片的輸出訊號就是由不同頻率的等幅方波組成的。如果幅度能隨音拍變化，就更好聽了。同理，IC1C的（13）腳=高，IC1D⑨、⑩並接，也可以看作兩個反相器，產生週期為0。5ms的方波振盪。也就是2kHz。因為蜂鳴器的諧振頻率在2kHz左右時電一聲轉換效率最高，聽起來最響。

選擇電容1000pF時電阻約為250kΩ，下圖中將500kΩ電位器調到中心位置附近可找音量最大點。R2也可用240kΩ～270kΩ固定電阻試試。

因為蜂鳴器的電阻約40Ω，IC1的輸出阻抗約1kΩ，故IC1不能直接驅動蜂鳴器，所以要經過Q1進行電流放大。IC1C⑧腳輸出高電平3V，Q1基極導通時電壓為0。7V，R3=1Ω，Q1基極電流為（3-0。7）/1k=2。3mA，Q11放大倍數為50，集電極電流115mA。而40Ω蜂鳴器只需70mA驅動，兩端電壓達2。8V。那麼115-70=45mA的電流又到哪裡去呢了？Q1放大倍數為50，是指Q1線上性放大區內Ic/IB，到了飽和區，IG／IBF降，這時Q1的管壓降很低。

與非邏輯的控制作用：IC1A的①腳平時透過R4接地，③腳輸出恆高，④腳=③腳，⑥腳輸出恆低。（13）腳=⑥腳=低，⑧腳為低，蜂鳴器不響。整個電路耗電極小。

K1按下後，（13）腳高電平，IC1D、IC1C產生2Hz的方波，控制IC1D（13）腳，（13）腳為高電平時，IC1D、IC1C產生2kHz方波透過R3、Q1驅動蜂鳴器；當（13）腳為低電平時，IC1D、IC1C停振，⑧腳輸出低電平，Q1關斷。從而使蜂鳴器發出每秒2次的斷續嘀一嘀聲。IC1B⑤腳平時透過R5接高，正常工作，K2按下後，⑤腳為低，IC1A、IC1B停振。（13）腳=⑥腳恆高，蜂鳴器發出持續的嘀聲。

多諧振盪器電路圖（四）

如圖所示。該電路以其效率高、驅動能力強而引人注目。它輸出對稱方波，其幅度隨電源電壓Vdd而定。VT5、VT6、R2、R3、C1、C2等構成多諧振盪器用來推動四隻輸出三極體。輸出電流Io=B（Vdd-1。4）R1。當R1=R4=68歐，Vdd=12V，VT1～VT4的B=20時，Io高達3A。振盪頻率f約為0。7/R2。C1；當取R2=R3=68k歐，C1=C2=0。22uF時，f≈53Hz。

該電路用途很多，其中之一是用作逆變器。當取Vdd=14V，R1=R4=33歐，則Io≈6A，轉換效率約為40%。在輸出端連線一隻9。5V、5A的電源變壓器的次級繞組，在初級便可獲得有效值約為240V的方波電壓，可帶動一隻40W燈泡。該電路靜態電流由R1和R4決定，R1=R4=68歐時，靜態電流約為0。3A。二極體VD1～VD4用來防止帶感性負載時可能擊穿輸出管。

多諧振盪器電路圖（五） 多種頻率訊號：對稱式多諧振盪器電路圖

圖：對稱式多諧振盪器電路圖

多諧振盪器是一種自激振盪電路。由於沒有穩定的工作狀態，多諧振盪器也稱為無穩態電路。具體地說，假如一開始多諧振盪器處於0狀態，那麼它在0狀態停留一段時間後將自動轉進1狀態，在1狀態停留一段時間後又將自動轉進0狀態，如此週而復始，輸出矩形波。

多諧振盪器電路圖（六） 高頻振盪器電路圖：壓控TTL對稱多諧振盪器電路圖

壓控TTL對稱多諧振盪器（a）用外接控制電壓VA來控制反相器輸入電壓。電路輸出頻率與VA成正比，有較寬的調節範圍。如VA從1。4V變到1。8V時，振盪頻率由666KHz變到1。43MHz（b）比（a）電路增加了偏置電阻R1、R2和R3、R4。D1、D2為保護二極體。VA由0V變到10。5V時，頻率由6。54MHz變到4。76MHz。

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